防护棚架计算书 (面板采用木板和铁皮)

中铁二局杭黄铁路站前VII标潭头溪特大桥连续梁防护棚架计算书PAGEPAGE7潭头溪特大桥（40+56+40）m连续梁防护棚架计算书目录TOC\o"1-2"\h\z\u1计算依据 22棚架设计 23受力检算 23.1计算荷载 23.2面板计算 33.3主梁验算（I25a工字钢） 33.4I40a次梁验算 44立柱受力检算 64.1强度验算 64.2稳定性检算 64.3地基承载力检算 6潭头溪特大桥（40+56+40）m连续梁防护棚架计算书1计算依据⑴潭头溪特大桥设计图纸；⑵《建筑施工计算手册》；⑶《铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）》(铁建设[2009]181号）；⑷《钢结构设计规范》；⑸本单位相似工程的施工经验；⑹现场的踏勘情况。2棚架设计防护棚架采用左线、右线分离式设计，单侧防护宽度12m，合计防护宽度24m，防护长度左右侧均为44m，净高6.0m，主要采用型钢及螺旋钢管拼装加工而成。设计为2跨简支结构，立柱采用∅529×9mm钢管，主次梁采用2-I40a工字钢,次梁采用I25a工字钢，间距0.6m，面板采用30mm厚木板+0.3mm铁皮，棚架四周设防护栏杆。防护棚架设计图，见附图。3受力检算受力检算取跨度较大者及有人群荷载时进行计算，即跨度11m时为荷载最不利跨。3.1计算荷载(1)面板：木板荷载P1=0.12KN/m2、铁皮荷载P2=0.024KN/m2；(2)人群：荷载P4=1.25KN/m（按60cm/人计）；(3)I25a工字钢主梁：自重荷载P5=0.381KN/m（单根）;(4)2I40a工字钢：自重荷载P6=1.35KN/m;(5)φ529*9mm钢管：A--立杆净截面面积(cm2)，A=147.027cm2；(6)I25a工字钢主梁计算跨度：L=11m；(7)I40a工字钢自重荷载：P6=0.68KN/m*2=1.36KN/m。3.2面板计算油松、新疆落叶松、云南松、马尾松：[σ]=12MPa(顺纹抗压、抗弯)[τ]=3.14MPa(横纹抗剪)E=9×103MPa面板转化为0.6m宽，0.6m跨均布荷载，人群荷载P4=1.25KN/m（0.6m/个）为:N1=（（P1+P2）×0.6×0.6+P4×0.6）/0.6=（0.144×0.6×0.6+1.25×0.6)/0.6=1.336KN/m取1.5倍安全系数，q1=1.336×1.5=2.005KN/m图1面板计算简图木板力学特征：惯性矩I=bh3/12=135cm4，截面抵抗矩W=bh2/6=90cm3，最大应力[σ]=12Mpa。跨中最大弯矩：Mmax=q1l2/8=2.005×0.62/8=0.09KN·m弯曲应力：σmax=Mmax/W=0.09×106/（90×103）=1.0MPa＜12Mpa，满足要求。最大扰度：fmax=5q1l4/384EI=5×0.09×6004/（384×9000×135×104）=0.01mm＜l/400=600/400=1.5mm，满足要求。3.3次梁验算（I25a工字钢）面板（木板+铁皮）和人群荷载总和为：N1‘=（P1+P2）×0.6×0.6+P4×0.6）=0.144×0.6+1.25=1.336KN/m。I25a工字钢次梁：自重荷载P5=0.381KN/m;则I25a工字钢线荷载q2=N2+P5=1.381+0.381=1.717KN/mI25a工字钢力学特征：惯性矩I=5020cm4，截面抵抗矩W=402cm3，最大应力[σ]=145MPa跨中最大弯矩：Mmax=q2l2/8=1.717×112/8=26.0KN·m弯曲应力：σmax=Mmax/W=26.0*106/（402*103）Mpa=64.68MPa＜145MPa满足要求。最大扰度：fmax=5q2l4/384EI=5×1.717×110004/（384×2×105×5020×104）=32.6mm≤11000/400=27.5mm满足要求。3.4I40a主梁验算I40a主梁主要承受上部工字钢传的集中荷载，间距60cm，按最不利荷载计算。I25a工字钢分担荷载=1.717×11×32=604.384KN，则最不利的集中荷载为F=604.384/(5×2)=60.438KN，单根工字钢一侧支反力为为1.717*11/2=9.44KN。图3I40a次梁集中荷载图（标注单位mm）I40a主梁支点距取5.0m，对I40a次梁进行验算。I40a工字钢力学特征：惯性矩I=21720cm4，截面抵抗矩W=1090cm3，最大正应力[σ]=145MPa，最大剪应力[τ]=110MPa，截面积A=86.1cm2图3I40a次梁梁计算简图最大弯矩Mmax=33.4KN·m，最大剪力V=40.1kN故跨中最大应力：σ=M/W=33.4/1090×10-3=30.64MPa<[σ]=145MPa满足要求。τ=1.5*V/A=1.5×40.1/(86.1×10-2)=69.86MPa<[τ]=110MPa满足要求。最大挠度：f=5q2l4/384EI=5×16.048×50004/（384×2×105×21720×104）=3.0mm<11000/400=27.5mm，挠度满足要求。4立柱受力检算4.1强度验算根据受力情况可知，支墩钢管立柱承受的最大反力：R2=80.2KN。净截面积A:A=π（R2-r2）=3.14×(264.52-255.52)=14702.7mm2单根φ529×9mm钢管σ=N/A=80.2×1000/14702.7=5.45MPa＜180Mpa满足要求！4.2稳定性检算钢管柱为轴心受压构件，按一端固定一端铰支，取μ=0.7，根据钢结构设计规范进行强度和稳定性检算。中支墩φ529×9mm扎制钢管柱计算高度l0=5.6m，f=180Mpa，检算如下：回转半径i： =184mm长细比：故λ=19，查得=0.983满